Pk-vtk.ru

Электро освещение
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать мощность светодиодной ленты

Как следует из курса физики, электрическая мощность (P, Вт) – это произведение тока (I, А) на напряжение (U, В). Применительно к светодиодной ленте это означает, что номинальное напряжение питания нужно умножить на ток, протекающий через светоизлучающие диоды.

Напряжение можно определить визуально. Для этого нужно взять часть LED-ленты в руки и посчитать количество светодиодов, расположенных между двумя линиями разреза:

  • 3 светодиода соответствует напряжению питания 12 В;
  • 6 светодиодов – 24 В;
  • 60 светодиодов – 220 В от сети переменного тока через выпрямитель.

На некоторых изделиях значение напряжения нанесено непосредственно возле линии разреза. Также существуют адресные светодиодные ленты со встроенным ШИМ-модулятором и питанием от +5 В.

Величина протекающего тока зависит от типа установленных светоизлучающих диодов и их общего количества в светодиодной ленте. Самый маломощный SMD 3528 потребляет всего 20 мА, SMD 3014 – 50 мА, SMD 5050 – 60 мА, а SMD 2835 и SMD 5730 – 180 мА. В одном метре может находиться разное количество отдельных SMD-светодиодов. Плотность монтажа бывает 30, 60, 120 и 240 шт./м.

Приобретая лишь часть светодиодной ленты, спрашивайте у продавца паспортные значения мощности, тока и светового потока. Их можно найти на упаковке с бобиной.

Расчёт комплекта для светодиодного освещения (подсветки) на примере светодиодной ленты.

Расчёт комплекта для светодиодного освещения (подсветки) на примере светодиодной ленты. 03 августа 2013

Расчёт комплекта для светодиодного освещения (подсветки) на примере светодиодной ленты.

Для начала необходимо определиться с типом и количеством светодиодной ленты (иными источниками светодиодного света), чтобы рассчитать требуемую мощность для всех составляющих электрической схемы.

Основные типы светодиодных лент:

    60LED 4,8W 12V – потребляемая мощность 4,8W Ватт на 1 метр, ток 0,4 Ампера на 1 метр. 120LED 9,6W 12V — потребляемая мощность 9,6W Ватт на 1 метр, ток 0,8 Ампера на 1 метр. 30LED 7,2W 12V — потребляемая мощность 7,2W Ватт на 1 метр, ток 0,6 Ампера на 1 метр. 60LED 14,4W 12V — потребляемая мощность 14,4W Ватт на 1 метр, ток 1,2 Ампера на 1 метр.

Расшифровка обозначения светодиодной ленты на нашем сайте*:

Светодиодная лента SMD 3528 60LED 4,8W 12V

SMD 3528 – тип светодиода

60LED – количество светодиодов на 1 метр ленты

4,8W – потребляемая мощность 1 метра светодиодной ленты

12V – напряжение питания светодиодной ленты

*- некоторые источники указывают характеристики для 3-5 метров ленты…

Необходимая нам информация – это мощность.

10 метров Х 14,4 Ватт = 144 Ватт – общая мощность ленты.

Для ленты 144 Ватт подходит блок питания 150 Ватт, но практика показывает, что этого недостаточно для надежной работы комплекта и поэтому принято увеличивать мощность блока питания минимум на 20% (в определённых условиях рекомендуют запас мощности 50%)

(длина ленты) метров Х (мощность 1 метра ленты) Ватт + 20% = (мощность блока питания) Ватт

Если в схеме предусмотрен диммер или RGB контроллер, то расчет аналогичен подбору блока питания.

Мощность, потребляемая самим RGB контроллером или диммером, незначительна и в расчёт блока питания для светодиодной ленты не принимается.

Расчет RGB контроллера или диммера для управления светодиодной лентой:

(длина ленты) метров Х (мощность 1 метра ленты) Ватт + 20% = (мощность RGB контроллера) Ватт

Как правило, RGB контроллеры и диммеры имеют небольшую мощность, до 288 Ватт – в зависимости от модели, а если мощность светодиодной ленты превышает допустимую мощность RGB контроллера или диммера, тогда используют усилитель.

Расчет усилителя для RGB контроллера или диммера:

((полная длина ленты) — (длина ленты подключаемая к контроллеру*)) метров Х (мощность 1 метра ленты) Ватт + 20% = (мощность усилителя) Ватт

*— часть ленты подключается к контроллеру (согласно мощности), оставшаяся часть к усилителю

Если у вас возникают сложности с расчётом комплекта, позвоните нам, и мы поможем рассчитать и подобрать светодиодный комплект под ваши условия

Читайте так же:
Как определить марку кабелей по допустимому току

Vel +375 (29) 611-07-05, MTS +375 (29) 899-07-05

Благодаря экономности энергопотребления, комплект подсветки окупает себя за 5-6 лет. Чтобы обеспечить безотказную работу в течение такого срока, необходимо правильное электропитание. Это, кстати, касается любого электроустройства. Мы не будем Вас утомлять сложными формулами и теоретическими выкладками, но подойдем к вопросу основательно и с практической точки зрения.

Далее блок питания будем обозначать буквами БП.

1. Основные параметры БП

На корпусе любого БП Вы увидите маркировку, которая содержит номинальные параметры. «Номинальные» означает, что при таких параметрах устройство будет без проблем выполнять все свои функции. Если маркировки нет, что бывает редко, смотрите документацию на бумаге или в Сети.

1.1. Входные параметры

Обозначаются «INPUT:». Это параметры электроэнергии переменного тока, подающейся на вход. С ними, как раз, проблем меньше всего:

Входное напряжение в вольтах (V). Например: 180-240 V. Означает, что если на входе БП будет напряжение в этих пределах, то на выходе мы всегда получим то, что нужно.

Частота в герцах (Gz). Например: 50-60 Gz. В нашем случае не актуально.

1.2. Выходные параметры. ВАЖНО!

Обозначаются «OUTPUT:». Это параметры электроэнергии, получаемой на выходе. Мы всегда получаем на выходе постоянный ток. Поэтому имеем 2 провода: «+» (обычно красный) и «-» (обычно черный). Выходные характеристики для нас наиболее важны.

Выходное напряжение в вольтах (V). Например: 12V. Большинство LED лент питаются постоянным напряжением 12V или 24V. Выходное напряжение БП должно точно соответствовать напряжению питания ленты. Если взять БП с выходным напряжением 9V и запитать от него ленту, то диоды, скорее, светить будут, но тускло. Превышать питающее напряжение вообще не советуем – диоды (LED) засветятся ярко и ненадолго.

Выходная мощность в ваттах (W) или вольт-амперах (VA). Например: 25W или 25VA. Для постоянного тока W и VA одно и то же. Можно догадаться – наиболее важный показатель БП в нашем случае. Здесь, как и с напряжением, ошибаться нельзя, но в меньшую сторону. В большую – сколько угодно. Скажем, вся лента потребляет 75W. Смело ставьте БП с выходной мощностью 100W – дольше прослужит.

Выходная сила тока в амперах (A). Иногда указывается в миллиамперах (mA). Например: 0.8A или 800mA. Для нас интересен лишь тем, что если вдруг не указана выходная мощность, мы можем легко ее рассчитать, умножив силу тока на напряжение. Например, выходная мощность БП 24V, 2A будет равна 48VA (24х2=48).

2. Определение параметров питания светодиодной ленты

Теперь, когда мы вооружены сведениями о БП, можно приступить к определению характеристик реальной ленты конкретной длины, необходимых для правильного выбора БП.

2.1. Напряжение питания LED ленты.

Обязательно спросите у продавца, какое напряжение питания. Чаще это 12V или 24V. Можете определить и по диодам, которыми оснащена лента. Присмотритесь к лицевой стороне ленты. От дорожек, идущих по краю вдоль всей ленты, отходят поперечные дорожки, на которых смонтированы несколько LED-диодов и сопротивление. Если на поперечной дорожке смонтировано 3 светодиода, то напряжение питания ленты 12V; 6 светодиодов – 24V.

2.2. Потребляемая мощность светодиодной ленты.

Проще всего узнать у продавца. Уточните: вам называют мощность всей стандартной ленты (длина 5 метров) или 1-го погонного метра. Если не у кого узнавать, не беда. Самостоятельно пересчитайте все светодиоды на 1 метре ленты и воспользуйтесь составленной нами таблицей ниже, чтобы определить потребляемую мощность 1-го диода.

Читайте так же:
Можно ли использовать провод шввп для освещения
Название светодиодаВнешний видПотребляемая мощность, W
SMD 3528 0.06
SMD 5050 0.2
SMD 5630 0.5
SMD 5730-5 0.5
SMD 5730-1 1

Обратите внимание: светодиоды 5730-5 и 5030-1 внешне очень похожи. Попробуйте определить вид по маркировке диода.

Теперь умножьте количество элементов (LED-диодов) на 1 метре ленты на мощность 1-го LED-диода. Получите мощность 1-го метра ленты. Осталось умножить мощность 1-го метра на суммарную длину всей ленты.

Пример: суммарная длина ленты 15м, диодов на 1м насчитали 30, каждый диод SMD 5050 мощностью 0,2 W. Считаем: 15x30x0,2=90W. Теоретически нам нужен БП с выходной мощностью не менее 90 W.

3. Подбор конкретного БП

Найти БП, который по мощности точно равен мощности конкретной ленты, скорее всего, не удастся. Да это и не требуется. Просто выберите блок, который примерно на 25%-35% мощнее ленты. Этим обеспечивается необходимый запас надежности.

Обратите внимание на диапазон входного напряжения БП (пункт 1.1). Чем он больше, тем БП дороже и тем лучше защищает ленту от перепадов напряжения питающей сети.

Как правильно рассчитать требуемый параметр

Чтобы определить, сколько ампер или какой ток будет потреблять led на 12 или 24 вольт, нужно просто выяснить тип приобретенной продукции и по таблице, приведенной выше, выяснить искомый параметр.
Из таблицы мы получим уже готовые значения для изделий с длиной до пяти метров. При этом, если длина подсветки будет превышать 5 метров, к конечному значению таблицы нужно просто приплюсовать необходимую длину. Гораздо проблематичнее дела обстоят при вычислении нужного параметрам в ситуации, когда длина подсветки составляет, например, 2,4 м. В таком случае необходимо вычислить, сколько светодиодов приходиться на кусочек (в данном случае 0,4 м). Это можно выяснить, подсчитав количество диодов вручную. После этого, используя метод пропорций, можно легко вычислить, сколько тока будут потреблять конкретное количество источников света.

Внешний вид лент smd3028 smd5050

Как видим, каждая осветительная установка будет носить исключительно индивидуальный характер. Поэтому расчет нужно проводить для каждой отдельной подсветки. Это позволит избежать ситуации преждевременного выхода из рабочего состояния источников света вследствие нарушения условий эксплуатации.
После этого можно спокойно подбирать блок питания. Поскольку вычисленное количество потребляемого тока это и будет тот параметр, по которому необходимо подбирать преобразователь. От блока питания можно запитать led с напряжением в 12, 18 и 24 вольт.
Вычислив, какую мощность имеет 1 м изделия, можно легко вычислить данный параметр для всей длины подсветки. Для этого полученное значение просто умножает на общую длину осветительного прибора.
Обратите внимание! Осуществляя расчеты для подбора оптимального блока питания, обязательно необходимо закладывать в них 20-30 % от полученного конечного результата, формируя тем самым запас прочности покупаемого преобразователя.
Такой объем запаса необходимо делать из-за того, что в сети напряжения иногда встречаются скачки. Они, в ситуации, когда блок питания был выбран без хотя бы минимального запаса в 20%, могут вывести его из строя. Это означает, что преобразователь может просто перегореть. В результате вы не сможете пользоваться свой подсветкой, пока его не замените. Но бывают ситуации, когда от перенапряжения из строя выходят и сами диоды.

Внешний вид комнаты со светодиодной подсветкой

Светодиодная подсветка в комнате

Чтобы вычислить энергопотребление подсветки, необходимо потребляемую мощность всей подсветки (с учетом 20-30 % запаса) нужно просто умножить на то количество времени, сколько она будет включена в день. К примеру, предполагается, что работать светодиодное изделие будет в течение четырех часов. Но здесь в расчетах необходимо учитывать цвет светодиодов.

Читайте так же:
Снять ток с кабеля

Как устройство LED-ленты влияет на энергопотребление

Сначала немного разберемся с устройством LED — ленты поскольку именно оно влияет на количество электричества, за счет которого она работает, а следовательно, на ее мощность. Итак, светодиодная лента представляет собой гибкую полосу, у которой источник света, светодиоды, находятся на одной стороне и расположены на одинаковом расстояние друг от друга. Именно от размера светодиодов зависит потребление электричества, подробней о нем поговорим ниже. На этой же стороне находятся элементы управления. Обратная сторона, чаще всего, представляет собой клейкую основу для фиксации на поверхности объектов освещения.

простая светодиодная лента

На мощность светодиодной ленты влияет не только ее устройство, но и другие показатели. Вот основные из них, которые требуются для расчетов мощности потребления:

  • вид (тип) изделия;
  • размер отдельных светоизлучающих диодов;
  • общий размер, метраж.

Узнать все эти показатели можно на упаковке изделия для этого надо знать основные позиции маркировки, в которой вписаны данные нужные нам для расчета мощности. Так, размер самих диодов, вид изделия, метраж (стандартный метраж – 5 метров), количество элементов на метр мы можем прочесть на коробке. Как правило, на первом месте маркировки указан тип изделия.

Затем, обычно, следует указание цифр, которые обозначают площадь светодиода в миллиметрах. Логично предположить, что чем больше светодиод по размеру, тем выше мощность потребления, и это действительно так. То есть если изделие имеет светоизлучающий диод размером 5 *5 мм, то его потребление энергии больше, чем у ленты с элементами размером 3,5*2,8 мм. Информацию о размере светящихся элементов можно узнать, посмотрев на цифры, указанные на маркировке, идущие сразу после типа (SMD 5050, SMD 3528).

Также в маркировке указано количество светодиодов на метр. Полосы бывают с таким количеством светящихся элементов: 30, 60, 72, 120 для SMD 5050 изделий и, 60,120 и 240 для SMD 3528, соответственно. Естественно, большее количество элементов потребляет больше энергии, что увеличивает мощность светодиодной ленты.

маркировка светодиодной ленты

Пример маркировки светодиодной ленты отечественного производителя ЭРА. Длина — 5 метров. На один метр 30 LED. Яркость в люменах и другие параметры.

Пример приблизительного расчета

Например, вы купили в бобине светодиодную ленту длиной пять метров. Это ее стандартная максимальная длина. Либо на самом изделии, либо в техническом паспорте указывается модель примененного светодиода. Весьма вероятно, что это будет SMD 5050. Они были и все еще остаются очень популярными первыми надежными RGB-излучателями для получения белого света в лампах. В их определенном сочетании красного, синего и зеленого света, подобранном соответствующим образом, может присутствовать цвет любой температуры. Либо в техническом паспорте, либо в интернете надо найти электрические параметры этого излучателя света, которые нужны для вычислений потребляемой электроэнергии. Ее единица называется Ватт и обозначается как Вт. Параметры светодиода такие:

Таблица основных характеристик светодиода

Таблица основных характеристик светодиода

Независимо от того, какие светодиоды использованы, на каждом из них напряжение примерно одинаковое. Поэтому по закону Джоуля-Ленца можно определить потребление электроэнергии одним светодиодом как произведение напряжения на силу тока через него. В примере номинальный ток равен 60 мА, то есть 0,06А. Следовательно, энергопотребление одного светодиода в нашем варианте определяется как

0,06 х 3,3 = 0,198 Ватт,

что соответствует приведенному в таблице значению. Если умножить мощность одного светодиода на общее число этих элементов по всей длине, получится величина общего энергопотребления всеми светодиодами. Ее можно использовать, чтобы сделать подбор мощности источника питания. Но поскольку в изделии применены еще и резисторы, также потребляющие электроэнергию, полученное значение надо умножить на коэффициент 1,3. Это простейший и достаточно точный расчет мощности блока питания.

Читайте так же:
Кабельный разветвитель для проводов

Как правильно измерять мощность светодиодной ленты

Часто в интернете поднимается вопрос о несоответствии мощности светодиодной ленты указанным на упаковке характеристикам.

В этом материале мы подробно объясним, как проводятся замеры мощности ленты, с чем связано падение мощности на 5 метрах, и почему мы указываем мощность для 1 метра.

Формула расчета потребляемой мощности ленты (Вт)

Потребляемая мощность (Вт) — это произведение силы тока (А) на напряжение питания (В). Обе эти характеристики мы можем измерить в домашних условиях с помощью обычного мультиметра.

Для вычисления потребляемой мощности (Вт) мы будем использовать формулу P(Вт) = U(В) * I(А), где U — напряжение в Вольтах, I — сила тока в Амперах.

Необходимое оборудование

— Блок питания 12 В
— Светодиодная лента 5 м (12 В)
— Ножницы
— Отвертка крестовая
— Мультиметр
— Переходники (коннекторы)

Какие замеры нужно произвести?

  • Замер напряжения питания (В) на начальном и конечном участках ленты. Для нахождения частичной потери напряжения питания на конечном участке ленты.
  • Замер потребляемого тока (А). Для дальнейшего вычисления потребляемой мощности.

Проведение измерений

5 метров ленты

Для начала необходимо подключить светодиодную ленту 5 м к блоку питания.

Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 5 м.

Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 5 м.

Сравнить полученные результаты.

Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания в конце ленты вызвано сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.

Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.

Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.

Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

Отрезать от катушки 5 м отрезок 1 м.

Необходимо подключить светодиодную ленту 1 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 1 м.

Сравнить полученные результаты.

Объяснение полученных результатов:
Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.

Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.

Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 1 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.

Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

0,5 метра ленты

Отрезать от катушки 5 м отрезок 0,5 м или разрезать пополам 1 м.

Необходимо подключить светодиодную ленту 0,5 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

Читайте так же:
Выключатель света для наружной установки

Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты.

Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.

Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты.
Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.

Сравнить полученные результаты.

Объяснение полученных результатов:

Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах, и не существенно меньше, чем на 1 метре. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.

Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.

Для этого:
Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 0,5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.

Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

Результаты замера

При замерах выходное напряжение питания с блока питания (в начале ленты) было стабильным 12 В.

При замере напряжения питания на конечном участке 5 метров мы получили падение напряжения на 2-2,5В. Как говорилось ранее, это связано с сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.

При замере 1 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.

При замере 0,5 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.

Теперь рассмотрим полученные измерения силы тока.

Мы видим, что для светодиодной ленты с указанной потребляемой мощностью (Вт/м) -14,4 Вт/м она имеет следующие значения:

— для 5 метров — 5,4А
— для 1 метра — 1,2А
— для 0,5 метра — 1А

В последнем случае (для отрезка 0,5 м) полученное значение силы тока превышает все ранее измеренные. Здесь стоит учитывать тот факт, что использование светодиодной ленты менее 0,5 м не рекомендуется из-за того, что в самом начале светодиодной ленты получается максимальное значение силы тока, что вызывает повышенный нагрев начального участка и приводит к быстрой деградации светодиодов.

Произведем подсчет потребляемой мощности на замеренных участках.

Для 5 метров — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт
Для 1 метра — P(Вт) = 12В * 1,2А = 14,4 Вт
Для 0,5 метра — P(Вт) = 12В * 1А = 12 Вт

На самом стабильном участке ленты в 1 метр мы получаем потребляемую мощность, указываемую в характеристиках.

Рассмотрим, как получают потребляемую мощность (Вт) на ленте в 5 м.

Для этого берут значение потребляемой мощности с 1 метра и умножают его на 5 м. Полученное значение считается максимальным значением потребляемой мощности.

Т.е. мы не указываем значение — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт,
а в характеристиках указывается — 14,4Вт/м * 5 м. = 72 Вт.
Максимально потребляемая мощность с 5 метров — 72 Вт.

Еще раз хотим акцентировать ваше внимание, что это прежде всего необходимо для правильного расчета потребляемой мощности (Вт) источника питания — блока питания.

В процессе создания световых решений возникает необходимость использования отрезков различной длины, и расчет необходимой потребляемой мощности блока питания может вызвать ряд затруднений.

Но, зная показания со стабильного общепринятого участка в 1 м, мы можем с уверенностью проектировать и воплощать в жизнь самые требовательные световые проекты.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector